Studi Numerik Pengaruh Temperatur Udara Primer Terhadap Potensi Terjadinya Self Combustion Di Coal Pulveriser Mill

Dalam sistim PLTU, kapasitas coal pulveriser mill dalam menyuplai bahan bakar di dalam furnace sangat menentukan terhadap tercapainya pembakaran yang sempurna. Serangkaian proses yang terjadi di dalam coal pulveriser mill, yang meliputi grinding, drying dan classifying ditentukan oleh beberapa faktor. Salah satu faktor tersebut adalah ketersedian udara primer dengan temperatur yang cukup tinggi di dalam coal pulveriser system. Coal pulveriser mill di PLTU Rembang didesain untuk beroperasi menggunakan batubara kalori menengah (MRC). Keterbatasan pasokan MRC menyebabkan coal pulveriser mill dipaksa untuk beroperasi menggunakan batubara kalori rendah (LRC). LRC yang digunakan pada coal pulveriser mill di PLTU Rembang merupakan tipe subbituminus. Karakteristik batubara LRC ini adalah tingginya moisture serta volatile matter yang terkandung di dalamnya. Untuk mendapatkan batubara yang siap terbakar di dalam furnace, kandungan moisture di dalam pulverized fuel (PF) yang disuplai tidak boleh terlalu tinggi. Hal ini akan menyebabkan terjadinya delayed combustion di dalam furnace. Salah satu cara untuk menghindari delayed combustion ini adalah dengan memberikan suplai udara primer dengan temperatur yang cukup tinggi untuk proses drying di dalam coal pulveriser mill. Tingginya kandungan volatile matter di dalam LRC menyebabkan viii batubara tipe ini mudah ter-self combustion. Oleh karena itu penambahan temperatur udara primer harus dilakukan dengan hati-hati. Pada penelitian ini, dilakukan simulasi untuk menentukan nilai maksimal temperatur udara primer yang diperbolehkan tanpa memicu terjadinya self combustion di dalam coal pulveriser mill. Dengan menggunakan software Fluent, dilakukan tiga variasi seting temperatur udara primer. Metode yang digunakan untuk suplai batubara pada simulasi ini adalah injeksi pada surface bowl dengan diameter partikel batubara fine. Distribusi rosin-rammler digunakan untuk menentukan persebaran partikel di dalam simulasi. Dari simulasi yang telah dilakukan diperoleh bahwa temperatur udara primer pada nilai 448°K menghasilkan mill outlet temperature (MOT) sebesar 336°K. Hasil tersebut sudah mendekati nilai MOT yang diijinkan pada operasi coal pulveriser mill yaitu 338°K. Jika temperatur udara primer dinaikkan lagi, maka dikhawatirkan akan membahayakan pengoperasian coal pulveriser mill. Hasil lainnya yang diperoleh dari simulasi ini adalah kenaikan nilai temperatur udara primer sebesar 463°K dengan kondisi flowrate udara dan batubara pada nilai yang konstan akan berdampak pada kenaikan nilai MOT sedangkan kandungan moisture di dalam batubara tidak mengalami penurunan yang signifikan. =============================================================================================== In coal fired power plant, the capacity of coal pulverizer mill to supply pulverized coal (PF) are play an important role to achive efficient combustion inside furnace. Grinding, drying and classifying which occur inside coal pulverizer mill are determined by some condition. The primary air supply with high enough temperature are important during drying process inside coal pulveriser mill. In Rembang power plant, coal pulverizer mill are installed to operate with medium coal rank (MRC). Limitation of MRC supply in Rembang power plant has compelled the coal pulverizer mill to operate using Low Rank Coal (LRC). LRC which are in subbituminus class have certain characteristic, they have high moisture and volatile matter content. These characteristic are causing LRC have high propensity to self combust. In order to prevent this, the increasing in primary air temperature must be done with care. The simulation in this researh have purpose to determine the optimal value of primary air temperature that allowed to enter coal pulverizer mill but also prevent self combustion to occur. Three value of primary air temperature are simulate using fluent. Fine coal particle are injected from the bowl surface. Parameter of Rosin-Rammler distribution are calculated using size particle distribution data. From this simulation, with setting the primary air temperature in 448°K it can reach MOT value to 336°K. This MOT value has approach the permissible value in actual operate condition of coal pulverizer mill. More than that primaery air temperature, can danger coal pulverizer operation. Another result is increasing primary air temperature to 463°K have the impact in increasing the MOT value but unfortunately the moisture content inside coal particle can’t reduce much